随风而起,向阳而生,新能源发电具有“看天吃饭”的天然属性。如何从“看天吃饭”到“知天而为”?做好新能源功率预测是重要手段之一。
3月21日,受冷空气影响,我国北方地区出现大范围沙尘天气。沙尘在空中遮挡太阳,沉降之后还会附着在光伏板表面,直接影响发电效率。
中国电力科学研究院有限公司新能源研究中心电力气象团队成员王铮上班的第1件事儿,就是查看*新的气象数据,再把*新数据输入新能源功率预测模型,计算得出*新的预测结果,然后发给各省电力调度控制中心,用于制定*新的发电计划。
“每当看到自己优化的预测结果与当天的新能源实际发电功率曲线吻合时,我都特别满足。”
新能源功率预测和气象数据有着强关联性,风速、风向、辐照度、云量等气象要素是建立新能源功率预测模型的基础信息。作为国家电网有限公司科技更新的主力军,中国电力科学研究院有限公司提前布局,于2008年开始组建电力气象团队,探索开发我国首套新能源功率预测系统。
“不同于传统的气象技术,电力气象技术主要针对电力系统需求开展定制化的研发,突出‘定时、定点、定量’预报,而非公共气象服务针对大范围区域的定性预报。”中国电力科学研究院有限公司新能源研究中心副主任冯双磊介绍,我国地大物博、地形多样,应用于电力行业的数值天气预报需要更加精细的时空分辨率以及更高精度的预报准确性,不同地区采用不同的气象参数化方案,可以对我国不同地区进行分区模拟预报。
电力气象团队刚成立时仅有3人,现任中国电力科学研究院有限公司新能源研究中心电力气象团队负责人的王勃就是其中之一。2008年,王勃从北京航空航天大学硕士一毕业,就应聘进了电力气象团队,气象数据、新能源场站数据和功率预测模型自此成了他每天挂念的“老伙计”。
“刚起步时是两眼一抹黑,我们既没有气象数据,又缺乏技术条件。”王勃介绍,当时他的研究设备只有一台电脑,很多工作需要人工完成,*初的预测模型是团队成员一个一个代码手动敲出来的。由于当时国内研究是空白,他们只能与国外研究机构合作,借鉴国外已有的数学模型。但依靠国外的数据和技术不是长久之计,必须建立自己的电力气象预报中心。
一、产品简介(WBZGS8000发电机水内冷直流高压发生器有着过硬的产品质量)
WBZGS8000型系列大容量直流高压发生器的设计制造时专为水内冷发电机进行泄露电流和直流耐压试验使用,设计制造的指导思想是以下几点:
1、由于大型水冷发电机绕组传导电流很大,在试验电压下要20-200mA左右不等。如果没有足够容量的直流高压发生器,无法升压。
2、目前国内的直流高压试验器输出电流一般都在10mA以内,输出电流200mA的高压发生器属于空白。
3、直流试验队一般高压电气设备而言,能发现其绝缘的贯穿性缺陷,而对电机来说,它能独特发现它的局部绝缘缺陷(定子线卷端部绝缘)这是其它试验无法替代的。
4、为能对水内冷发电机组的准确测量泄露电流,ZGS8000系列高压发生器特别设计了各种干扰电流的补偿回路试验时可完全排除杂散电流和汇水管的极化电势干扰的影响,真正测到试品的电流。
5、ZGS8000系列直流高压发生器采用中频倍压电路。率先应用*新的PWM脉宽调制技术和大功率IGBT器件。并根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。使直流高压发生器实现了高品质、便携式并能承受额定电压放电而不损坏。
二、工作原理框图:(WBZGS8000发电机水内冷直流高压发生器有着过硬的产品质量)
三、主要技术指标和参数(WBZGS8000发电机水内冷直流高压发生器有着过硬的产品质量)
规范KV/mA
技术参数
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50/100
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50/120
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60/150
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60/200
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80/200
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输出电压KV
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50
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50
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60
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60
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80
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输出电流mA
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100
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120
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150
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200
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200
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输出功率W
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5000
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6000
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9000
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12000
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16000
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电压测量误差
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≤1.0%±1个字
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电流测量误差
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≤1.0%±1个字
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过压整定误差
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≤1.0%
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纹波系数
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≤3.0%
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电压稳定度
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≤1.0%
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电源电压
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AC220V
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AC380V(三相四线)
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机箱重量
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25.0kg
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25.0kg
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25.0kg
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倍压重量
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45.0kg
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65.0kg
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70.0kg
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四、使用说明(WBZGS8000发电机水内冷直流高压发生器有着过硬的产品质量)
(一)仪器的面板、后板
1、中频及测量电缆快速联接插座:用于机箱与倍压部分的联接。联接时只需将电缆插头上的红点对准插座上的红点顺时针方向转动到位即可。拆卸时只需逆时针转动电缆插头即可。
2、电源输入插座:将随机配置的电源线与电源输入插座相联。
3、电源熔丝。
4、接地端子:此接地端子与倍压筒接地端子及试品接地联接为一点后再与接地网相联。
5、电源开关:将此开关朝右边按下,电源接通,绿灯亮。反之为关断。
6、绿色灯按钮:绿灯亮表示电源已经接通及高压断开。在红灯笼状态下按下绿色按钮,红灯灭绿灯亮,高压回路切断。
7、红色带灯按钮:高压接通按钮、高压指示灯。在绿灯亮的状态下,按下红按钮后,红灯亮绿灯灭。表示高压回路接通。此时可升压。此按钮须在电压调节电位器回零状态下才有效。如按下红色按钮红灯亮绿灯仍亮,但松开按钮红灯灭绿灯亮,表示机内保护回路已工作,此时必须关机检查过压整定是否小于满量程的5%及有无其它故障后,再开机。
8、9、电压调节电位器:该电位器用粗调、细调两只多卷电位器顺时针旋转为升压,反之为降压。此电位器具备控制电子零位保护功能,因此升压前必须先回零。
10、160×160点阵显示屏。
11、“选择”键,在绿灯亮状态,点击“选择”键,可以分别选择修改“过压整定”项、“计时”项数字位的数值。点击“选择”键后,既有光标显示在“过压整定”项高位数字上。连续点击“选择”键,光标由高位数字向低位数字位移动,并由“过压整定”项移位到“计时”项高位数字位。
12、“设置键”,在绿灯按钮亮状态。
13、“确认/启动”键
(1)修改数值后,点击“确认/启动”键,确认被修改数值。
(2)无光标显示状态。点击“确认/启动”键,启动计时器计时。
14、泄露电流测量插孔,(外接微安表)当需要对显示泄露电流进行比较时用。
(二)倍压筒(图4)
1、高压引出接线柱 6、接地端子/机座
2、防晕端盖 7、汇水管
3、倍压筒体 8、轮子
4、5、与控制相联接电缆插座
五、试验接线图(WBZGS8000发电机水内冷直流高压发生器有着过硬的产品质量)
2010年,电力气象团队建立了国内第1个专业的面向电力气象服务的数值天气预报中心,可以收集到国内气象站观测和电力生产运行专业气象数据,定制发布电力生产需要的数值天气预报。
数值天气预报模式,就是使用大型计算集群求解离散化的大气运动原始方程组,为方程组输入基于观测的预报初始场和边界场,并添加各种微尺度物理过程参数化方案,再利用观测数据进行同化和订正,*终得到随时间演化的预报场数据。
从“跟随”到“领跑”,王勃和团队成员不断搜集海量历史数据、观测数据,尝试运用气象、物理、数学等多种方法,优化预测模型,自主攻克技术难关。
2013年,中国电科院“大型风电并网运行与试验检测关键技术及应用”项目获得国家科学技术进步奖二等奖,风电功率预测是其中重要的一部分。
2016年,中国电科院“新能源发电调度运行关键技术及应用”项目获得国家科学技术进步奖二等奖,风电、光伏发电功率预测是项目的核心更新点之一。
2020年,中国电科院主导发布国际标准《可再生能源发电功率预测》(IEC TR 63043)。这是国际电工委员会1906年成立至今第1个关于可再生能源发电功率预测的国际标准,带领了该领域技术发展方向,有力提升了我国在新能源发电并网领域的国际话语权。
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